CN208897330U - 一种物流箱及含其的物流无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种物流箱及含其的物流无人机，所述物流箱，包括箱体，还包括设于箱体上驱动机构，驱动机构包括动力机构和传动机构，箱体包括形成货物容置空间的顶板、底板和四周的侧板，底板包括相互对接的第一底板和第二底板，动力机构通过所述传动机构驱动第一底板和第二底板相向或背向滑动以使底板开合后装卸货物。本实用新型所提供的物流箱，处于打开状态的第一底板和第二底板收拢闭合时将货物装入箱体内，第一底板和第二底板相向滑动对接后将箱体底部封闭，实现通过物流箱将货物自动装载，整个运输过程无需人工参与装载或卸货，降低了人工成本，避免了货物收到外界环境的损坏，提高了物流运输效率。

Description

一种物流箱及含其的物流无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种物流箱及含其的物流无人机。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测等行业。

随着无人机技术的发展，物流运输成为无人机的其中一重要应用领域，运输模式通常为：在起始装货点由专门人员将货物安装在无人机底部的物流箱内，然后操作无人机，使得无人机按照预先设定的路线飞至收货点降落至地面，并由收货点处的专门人员将物流箱内的货物取出。整个过程中，无人机起到中间运输作用，起点和终点都需要专门人员配合操作，人力成本较高，而且人工参与容易引起人为误操作，导致无人机或货物受损，甚至人员受伤。

另外，一些物流无人机采用机械爪手替代物流箱来承载货物，在起始装货点，无人机通过机械爪手夹取货物运输至收货点处放下货物，该种方式虽然节省了人力，但是采用机械爪手夹取货物，抓取极不稳定，在运输过程中，容易造成货物脱落，从而损坏货物，而且整个运输过程，货物暴露在外，缺乏防护，很容易受到外界环境的破坏，极大地影响了无人机运输的效率。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种物流无人机，不仅节省了人力，降低了运输风险，而且能够对运载的货物起到防护作用，提高了无人机运输效率，有利于实现无人机自动化运输。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种物流箱，包括箱体，还包括设于箱体上驱动机构，所述驱动机构包括动力机构和传动机构，所述箱体包括形成货物容置空间的顶板、底板和四周的侧板，所述底板包括相互对接的第一底板和第二底板，所述动力机构通过所述传动机构驱动所述第一底板和第二底板相向或背向滑动以使所述底板开合后装卸货物。

本发明所提供的物流箱应用于无人机，动力机构与无人机的飞行控制器连接，动力机构通过传动机构驱动物流箱的两个底板相对滑动后打开或关闭，实现自动装货、卸货，整个运输过程无需人员参与，节省了人力物力，避免货物受损，提高了运输效率。

作为本发明的优选结构，所述第一底板、第二底板分别与两个相对设置的侧板滑动连接；所述相对的两个侧板分别设有导轨，所述第一底板、第二底板分别沿着对应的导轨滑动。

作为本发明结构上的改进，所述驱动机构有两组且分别对应驱动第一底板和第二底板；所述动力机构包括电机和减速器，所述传动机构包括传动轴、传输带和齿轮，所述电机的输出轴与所述减速器的输入轴连接，所述减速器的输出轴与所述传动轴连接，所述传动轴通过齿轮与所述传输带连接；所述传动机构的传输带分别与所述第一底板和第二底板固定连接以带动所述第一底板和第二底板滑动。

优选地，所述减速器为双轴减速器，每组驱动机构中包括两个传动机构，两个传动机构对称设于减速器两侧，每个传动机构中包括四个齿轮且呈四角分布于侧板内壁，其中一个齿轮与传动轴传动连接，并通过与之啮合的环状传输带与其余三个齿轮传动连接。

第二方面，本发明提供了一种物流无人机，包括机体、起落架和设于机体内的飞行控制器，所述起落架支撑于所述机体底部，还包括用于控制物流箱相对机体上下运动的物流箱升降机构以及上述的物流箱，所述物流箱升降机构与飞行控制器连接且固定在所述机体底部与所述物流箱顶部之间。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本发明所提供的物流箱，应用于物流无人机，其底板包括第一底板和第二底板，动力机构通过传动机构驱动第一底板和第二底板相对滑动，从而将底板打开或闭合。处于打开状态的第一底板和第二底板收拢闭合时将货物装入箱体内，第一底板和第二底板相向滑动对接后将箱体底部封闭，实现通过物流箱将货物自动装载，整个运输过程无需人工参与装载或卸货，降低了人工成本，避免了货物收到外界环境的损坏，提高了物流运输效率。

附图说明

图1为本发明实施例所提供物流无人机的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供物流箱的内部结构示意图；

图3为本发明实施例所提供物流无人机中物流箱底板完全打开状态下的示意图；

图4为本发明实施例中所提供倾斜导向板处的示意图。

图中：

1、机体；2、起落架；3、物流箱；3.1、第一底板；3.2、第二底板；3.3、倾斜导向板；4、物流箱升降机构；4.1、液压升降油缸；4.2、液压控制器；4.3、“︹”形支撑板；4.4、安装板；5、驱动机构；5.1、电机；5.2、减速器；5.3、传动轴；5.4、传输带；5.5、齿轮；6、导轨。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一：

目前，采用物流无人机进行物流运输的模式通常包括两种，第一种为物流箱运输，第二种采用机械爪手夹持货物运输；以上两种运输方式都存在一定缺陷，例如，采用物流箱运输，需要专门人员在各装货点将货物装入物流箱内，当无人机将货物运输至收货点，需要配备相应专门人员将货物从物流箱取出，极其占用人力，物流运输效率较低；采用机械爪手运输货物虽然能够解决占用人力，降低人员操作失误的问题，但是采用机械爪手抓取货物，在无人机飞行过程中经常会出现货物脱落现象，难以稳固夹持货物，造成货物受损。

本实施例针对现有技术中存在的问题，参阅图1，提供了一种物流无人机，包括机体1、物流箱3、起落架2和设于机体1内的飞行控制器，起落架2支撑于所述机体1底部，所述物流箱3包括箱体，还包括设于箱体上驱动机构5，所述驱动机构5包括动力机构和传动机构，所述箱体包括形成货物容置空间的顶板、底板和四周的侧板，所述底板包括相互对接的第一底板3.1和第二底板3.2，所述动力机构通过所述传动机构驱动所述第一底板3.1和第二底板3.2相向或背向滑动以使所述底板开合后装卸货物。

本实施例中所提供的物流箱为中空箱体结构，顶板和四周的四个侧板可以是一体成型结构，也可以是相互焊接为一体的结构，或者是通过连接件，例如螺栓、螺丝或螺钉等固定连接而成。底板的第一底板、第二底板分别与两个相对设置的侧板滑动连接。第一底板、第二底板在驱动机构的作用下向箱体两侧滑动后打开，或向着箱体内滑动后封闭箱体，可选地，所述相对的两个侧板分别设有导轨6，所述第一底板3.1、第二底板3.2分别沿着对应的导轨6滑动。

当在收货点投放货物时，物流无人机降落至收货平台，驱动机构在飞行控制器的作用下控制第一底板3.1和第二底板3.2向箱体外侧背向滑动，直至将底板完全打开，物流箱内的货物被放置在收货平台上。物流无人机起飞，并通过驱动机构控制第一底板和第二底板相向滑动后闭合底板，从而实现物流箱自动卸货。

当需要在装货点装载货物时，物流无人机飞至放置有货物的装货平台上方，驱动机构在飞行控制器的作用下控制对接闭合的第一底板和第二底板向着箱体外侧背向运动，直至将底板完全打开，参阅图3，同时物流箱底板的开口正对装货平台上的货物，物流无人机继续降落，无人机降落装货平台上的过程中，货物由箱体底板开口容置于物流箱箱体内，第一底板和第二底板在驱动机构的作用下向箱体内侧相向滑动，逐渐收拢并形成夹持状，分别由货物底部将货物托起后慢慢对接闭合底板，从而将货物容纳到物流箱内，实现货物自动装载。

实施例二：

在实施例一的基础上，同时参阅图2，可选地，所述驱动机构有两组且分别对应驱动第一底板.1和第二底板3.2；所述动力机构包括电机5.1和减速器5.2，所述传动机构包括传动轴5.3、传输带5.4和齿轮5.5，所述电机的输出轴与所述减速器的输入轴连接，所述减速器的输出轴与所述传动轴连接，所述传动轴通过齿轮与所述传输带连接；所述传动机构的传输带分别与所述第一底板3.1和第二底板3.2固定连接以带动所述第一底板和第二底板滑动。

减速器为双轴减速器，每组驱动机构中包括两个传动机构，两个传动机构对称设于减速器两侧，每个传动机构中包括四个齿轮且呈四角分布于侧板内壁，其中一个齿轮与传动轴传动连接，并通过与之啮合的环状传输带与其余三个齿轮传动连接。所述驱动机构设于所述箱体顶板的上部，传动轴横置于两个相对的侧板之间，顶板上开设有供减速器穿过且与传动轴连接的开口。

第一底板和第二底板分别通过两侧的传动机构在动力机构的作用下相对侧板滑动，传动机构采用传动轴、齿轮和传输带，四角分布于侧板内壁的齿轮与环状传输带相结合，使得传输带能够平稳运行，进而由传输带带动第一底板或第二底板运动，传动机构占用空间小，不会影响物体内部的货物容置空间，能够保证第一底板和第二底板有效平稳滑动。

为了保证传输带与第一底板、第二底板间有效传动，同时也为了使得第一底板、第二底板在传输带的带动下能够将底板完全打开，所述第一底板、第二底板内侧的两端部分别与对应的传输带固定连接。可选地，可以通过螺钉、螺栓或螺丝等连接件将第一底板或第二底板内侧的两端分别与对应的传输带固定连接，传输带转动时，带动第一底板或第二底板运动，第一底板或第二底板的运动行程为第一底板或第二底板的宽度，即第一底板和第二底板由对接闭合到箱体底部恰好完全敞开时各自对应的行程，本实施例中，第一底板和第二底板相互对称，长度和宽度分别相等，运动的行程一致，皆为各自的宽度。可知地，传输带顺时针或逆时针转动第一底板或第二底板相应宽度的距离以控制第一底板或第二底板相向或背向运动，而非循环转动一周。

本实施例中所提供的动力机构和传动机构，在无人机飞行控制器的作用下使得第一底板和第二底板自动打开或关闭，从而实现物流箱自动装货或卸货，结构简单，传动平稳，实现底板有效开合。

为了便于将货物装入物流箱内，加快装货效率，所述第一底板、第二底板的内侧边缘分别斜向下延伸有倾斜导向板3.3，参阅图4，两者的倾斜导向板对接后形成倒三角状。在倾斜导向板的作用下有利于使得第一底板和第二底板伸入货物底部，并在逐渐收拢时将货物托至物流箱内。

实施例三：

在实施例一和二的基础上，所述物流无人机还包括用于控制物流箱相对机体上下运动的物流箱升降机构4，所述物流箱升降机构4连接在所述机体1底部与所述物流箱3顶部之间。通过物流箱升降机构调节物流箱相对机体的距离，或者调节物流箱相对收货平台、装货平台的距离。

由于无人机降落在收货平台时，通过起落架2支撑在收货平台上，为了能够使得物流箱的第一底板和第二底板由货物底部将收货平台上的货物托起，需保证无人机降落在收货平台时，物流箱底板与起落架底部在同一水平面上，通过物流箱升降机构可以调节物流箱相对机体的距离，从而使得第一底板和第二底板有效将货物托起至物流箱体内。

本实施例中，所述物流箱升降机构包括液压升降油缸4.1、液压泵和液压控制器4.2，所述液压升降油缸连接在所述机体与所述物流箱之间，所述液压泵通过油管路与所述液压升降油缸连接，并在所述液压控制器的控制下使得液压升降油缸的活塞杆伸缩以实现物流箱的升降。

还包括固定于所述物流箱顶部的连接架，所述物流箱升降机构设于所述连接架与所述机体之间。连接架通过连接件可拆卸地固定于物流箱箱体上，由于物流箱升降机构可以调节物流箱与机体之间的距离，进而调节物流箱箱体底部与起落架底部平行。因此，根据物流无人机机体结构以及货物大小适配不同大小的物流箱，直接将与物流箱升降机构固定一体的连接架从一个物流箱上拆卸后与替换后的物流箱固定连接，扩展了物流无人机机的应用范围，能够运输不同大小的货物。另外，通过物流箱升降机构调节物流箱与机体之间的距离，进而可以调节物流无人机的重心位置，有利于保证无人机稳定飞行，提高无人机飞行安全性。

本实施例中，进一步地，所述连接架包括“︹”形支撑板4.3以及由其两侧边缘向外水平延伸出的安装板4.4。所述物流箱升降机构固定于所述“︹”形支撑板4.3上，所述“︹”形支撑板的两侧的安装板4.4通过连接件固定于箱体上。“︹”形支撑板结构不仅起到连接作用，还具有稳定物流箱的作用，增加了物流箱升降机构与物流箱间的受力面积，同时具有减震的效果，减小物流箱在运输过程中出现晃动现象，有利于无人机稳定飞行。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物流箱，包括箱体，其特征在于，还包括设于箱体上驱动机构（5），所述驱动机构（5）包括动力机构和传动机构，所述箱体包括形成货物容置空间的顶板、底板和四周的侧板，所述底板包括相互对接的第一底板（3.1）和第二底板（3.2），所述动力机构通过所述传动机构驱动所述第一底板（3.1）和第二底板（3.2）相向或背向滑动以使所述底板开合后装卸货物。

2.根据权利要求1所述的物流箱，其特征在于，所述第一底板（3.1）、第二底板（3.2）分别与两个相对设置的侧板滑动连接；所述相对的两个侧板分别设有导轨（6），所述第一底板（3.1）、第二底板（3.2）分别沿着对应的导轨（6）滑动。

3.根据权利要求1所述的物流箱，其特征在于，所述驱动机构（5）有两组且分别对应驱动第一底板（3.1）和第二底板（3.2）；所述动力机构包括电机（5.1）和减速器（5.2），所述传动机构包括传动轴（5.3）、传输带（5.4）和齿轮（5.5），所述电机（5.1）的输出轴与所述减速器（5.2）的输入轴连接，所述减速器（5.2）的输出轴与所述传动轴（5.3）连接，所述传动轴（5.3）通过齿轮（5.5）与所述传输带（5.4）连接；所述传动机构的传输带（5.4）分别与所述第一底板（3.1）和第二底板（3.2）固定连接以带动所述第一底板（）3.1）和第二底板（3.2）滑动。

4.根据权利要求3所述的物流箱，其特征在于，所述减速器为双轴减速器，每组驱动机构中包括两个传动机构，两个传动机构对称设于减速器两侧，每个传动机构中包括四个齿轮且呈四角分布于侧板内壁，其中一个齿轮与传动轴传动连接，并通过与之啮合的环状传输带与其余三个齿轮传动连接。

5.根据权利要求4所述的物流箱，其特征在于，所述第一底板（3.1）、第二底板（3.2）内侧的两端部分别与对应的传输带（5.5）固定连接。

6.根据权利要求1所述的物流箱，其特征在于，所述第一底板（3.1）、第二底板（3.2）的内侧边缘分别斜向下延伸有倾斜导向板（3.3），两者的倾斜导向板（3.3）对接后形成倒三角状。

7.一种物流无人机，包括机体（1）、起落架（2）和设于机体（1）内的飞行控制器，所述起落架（2）支撑于所述机体（1）底部，其特征在于，还包括用于控制物流箱（3）相对机体上下运动的物流箱升降机构（4）以及权利要求1-5任意一项中所述的物流箱（3），所述物流箱升降机构（4）与飞行控制器连接且固定在所述机体（1）底部与所述物流箱（3）顶部之间。

8.根据权利要求7中所述的物流无人机，其特征在于，所述物流箱升降机构（4）包括液压升降油缸（4.1）、液压泵和液压控制器（4.2），所述液压升降油缸（4.1）连接在所述机体（1）与所述物流箱（3）之间，所述液压泵通过油管路与所述液压升降油缸（4.1）连接，并在所述液压控制器（4.2）的控制下使得液压升降油缸的活塞杆伸缩以实现物流箱（3）的升降。

9.根据权利要求7中所述的物流无人机，其特征在于，还包括固定于所述物流箱（3）顶部的连接架，所述物流箱升降机构（4）设于所述连接架与所述机体之间。

10.根据权利要求9所述的物流无人机，其特征在于，所述连接架包括“︹”形支撑板（4.3）以及由其两侧边缘向外水平延伸出的安装板（4.4）。